Otvorite odvodni ventil na spremniku zraka traktora nakon vlažne noći i voda će se izliti. Papučica kočnice djeluje spužvasto, zračni vodovi pokazuju tanak sloj inja, a opružna kočna komora na prikolici otpušta se sporije nego što bi trebala. Ovo su simptomi jednog temeljnog uzroka: vlage unutar sustava komprimiranog zraka. Komponenta koja sprječava ovu štetu je sušač komprimiranog zraka. Djeluje tako da snižava točku rosišta komprimiranog zraka pod pritiskom. Vrući, zasićeni zrak iz kompresora ulazi u sušač, gdje se hladi tako da se vodena para kondenzira u kapljice, tekućina se odvaja i čisti, a zrak zatim prolazi kroz sloj sredstva za sušenje koji hvata preostalu paru prije nego što zrak stigne do kočionih spremnika. U gospodarskom vozilu ovaj se proces ponavlja pri svakom ciklusu kompresora, a kada sušač prestane raditi svoj posao, kočioni sustav je prva stvar koja strada.
Sušač zraka nalazi se između kompresora i prvog spremnika, koji se obično naziva mokri spremnik. Njegova je zadaća osigurati da zrak pohranjen u spremnicima ostane dovoljno suh da se voda ne kondenzira na najnižoj temperaturi koju će vozilo vidjeti tijekom rada. Također hvata dio ulja i krutih kontaminanata koji putuju s komprimiranim zrakom, djelujući kao prva linija zaštite nizvodnih ventila i komora.
Kada kompresor uvlači atmosferski zrak, uvlači i vodenu paru. Na 25°C i 60% relativne vlažnosti, svaki kubni metar okolnog zraka sadrži oko 14 grama vode. Tipični kamionski kompresor s slobodnom isporukom zraka od 400 do 600 litara u minuti može gurnuti 0,5 do 1,5 litara vodene pare u kočioni sustav tijekom 8-satne smjene, ovisno o radnom ciklusu. Bez učinkovitog sušenja, voda se kondenzira unutar spremnika, teče u ventil nožne kočnice i relejne ventile, ispire masnoću s pokretnih dijelova, nagriza unutrašnjost opružnih kočionih komora i smrzava se u vodovima kada temperatura padne ispod ništice.
Mjera koja opisuje koliko je zrak suh naziva se točka rosišta pod pritiskom. To je temperatura pri kojoj se vodena para počinje kondenzirati pri trenutnom tlaku sustava. Na primjer, ako sušilica isporučuje zrak s točkom rosišta pod tlakom od -20°C pri 10 bara, kondenzacija se neće stvoriti sve dok temperatura zraka ne padne na -20°C. Sušilica do -40°C pruža veliku sigurnosnu marginu čak iu teškim zimskim uvjetima. Regulatorni standardi za zračne kočione sustave, uključujući FMVSS 121 u Sjevernoj Americi i ECE R13 međunarodno, zahtijevaju da kočni sustavi ostanu funkcionalni na očekivanim radnim temperaturama, što učinkovito nalaže uklanjanje vlage iz dovoda komprimiranog zraka.
Svi sušači komprimiranog zraka imaju isti cilj: ukloniti dovoljno vodene pare kako bi zrak ostao suh na najnižoj očekivanoj radnoj temperaturi. Način na koji to postižu ovisi o tehnologiji. U sustavima zračnih kočnica gospodarskih vozila dominantna tehnologija je desikantni sušač, a njegov princip rada može se opisati u tri stupnja.
Tijekom takta kompresije temperatura zraka raste na 150-180°C. Na ovoj temperaturi zrak sadrži daleko više vodene pare nego što može na sobnoj temperaturi. Prvi zadatak sušilice je sniženje temperature kako bi se para kondenzirala. Drugi posao je odvajanje i izbacivanje tekuće vode. Treći posao je uhvatiti preostalu paru koja je još uvijek lebdjela u zraku nakon odvajanja.
Vrući zrak iz kompresora ulazi u kućište sušilice i prolazi kroz odjeljak za hlađenje. U mnogim sušilicama za kamione zrak prolazi dugim putem kroz zavojnicu za hlađenje ili oko središnjeg otvora gdje rebrasti izmjenjivač topline raspršuje toplinu. Kako temperatura zraka pada, njegova sposobnost zadržavanja vodene pare naglo pada. Višak pare mijenja stanje i postaje sitne kapljice tekuće vode, baš kao što voda koja se stvara na hladnom piću može ljeti.
Kapljice su teže od struje zraka, pa ih izbacuje iz toka promjenom smjera, pregradom ili centrifugalnim separatorom. Sakupljena voda pada u donju komoru sušilice. Odatle se izbacuje tijekom faze pročišćavanja. Kada tlak u sustavu dosegne postavku za isključivanje regulatora, kompresor se prazni, a sušač se ispušta u atmosferu. Ventil za pročišćavanje otvara se na jednu do tri sekunde, a mala količina suhog komprimiranog zraka iz spremnika širi se unatrag kroz sušač, gurajući sakupljenu vodu van kroz ispuh za pročišćavanje. Ovo je zvuk puhanja koji čujete iz sušila zraka u kamionu tijekom normalnog rada.
Nakon odvajanja, zrak još uvijek sadrži vodenu paru. Zatim teče prema gore kroz uložak za sušenje ispunjen aktiviranim aluminijevim oksidom i, u nekim izvedbama, malom količinom molekularnog sita. Ovi materijali sadrže milijune mikroskopskih pora, a površine pora privlače molekule vode putem adsorpcije. Molekule vode lijepe se za stijenke pora i tamo se zadržavaju fizički, a ne kemijski. Zrak koji izlazi s vrha sloja sredstva za sušenje ima točku rosišta pod pritiskom između -20°C i -40°C, ovisno o volumenu medija, ulaznoj temperaturi i brzini protoka zraka.
Sredstvo za sušenje se ne troši tijekom ciklusa sušenja, ali dolazi do točke u kojoj više ne može zadržati više vode. Zato se sušilica regenerira. Kada se kompresor rastereti i sušilica ispusti u atmosferu, dio suhog zraka iz spremnika širi se natrag kroz sloj sredstva za sušenje u obrnutom smjeru. Budući da ekspandirani zrak ima iznimno nizak sadržaj vlage, on apsorbira vodu s površine sredstva za sušenje i izvodi je kroz ventil za pročišćavanje. Nakon nekoliko sekundi krevet je suh i spreman za sljedeći ciklus. Ovaj proces pročišćavanja-regeneracije potpuno je automatski i pokreće ga razlika tlaka koja već postoji u kočionom sustavu.
Desikantni sušači nisu jedina dostupna tehnologija. Različite industrije koriste različite vrste sušača, a to pomaže razumjeti gdje svaki od njih odgovara i zašto se dizajn sredstva za sušenje koristi u kamionima.
| Vrsta sušilice | Princip rada | Tipična tlačna točka rosišta | Uobičajene aplikacije |
|---|---|---|---|
| U hladnjaku | Zrak se rashladnim krugom hladi na oko 3°C; kondenzat se odvaja i odvodi | 3°C do 10°C | Industrijske stanice, dovod zraka za radionice, kabine za bojanje |
| Desikant bez topline | Dva tornja za isušivanje naizmjenično se kreću između sušenja i regeneracije ekspanzije | -40°C | Kamioni, autobusi, željezničke kočnice, vanjski cjevovodi |
| Zagrijani desikant | Grijači smanjuju potrošnju zraka za pročišćavanje tijekom regeneracije | -40°C ili niže | Velike flote, stacionarni sustavi s ograničenim zrakom za pročišćavanje |
| Membrana | Vodena para selektivno prodire kroz vlakna membrane i odvodi se | -10°C do -30°C | Elektronika, instrumentacija, mala vozila |
| Rastopljeno | Tablete kemijske soli otapaju se dok apsorbiraju vodenu paru; rasol se ocijedi | 5°C do 10°C | Daljinske plinske instalacije, privremeni sustavi |
Relativna razina vlage u komprimiranom zraku nakon sušenja
Ilustrativna usporedba indeksirana za netretirani komprimirani zrak (100). Niže znači suši zrak.
Sušionice s hlađenjem uobičajene su u fiksnim industrijskim postrojenjima gdje temperatura okoline rijetko pada ispod nule. Membranski sušači odgovaraju aplikacijama s niskim protokom koje zahtijevaju dosljednu suhoću bez utroška energije. Sušilice s raspršivačem koriste se tamo gdje je jednostavnost važnija od učinka točke rosišta. Za kamione, autobuse i prikolice, sušilo za sušenje jedina je opcija koja kombinira točku rosišta od -40°C s kompaktnim, samostalnim paketom.
Kamioni rade od pustinjske vrućine do arktičke hladnoće. Sušilica s hlađenjem može samo sniziti točku rosišta na oko 3°C, što znači da bi zrak postao zasićen čim temperatura padne blizu ledišta. U vozilu koje se preko noći parkira na -20°C, to bi do jutra dovelo do kondenzacije unutar kočionih ventila i leda u vodovima.
Desikantni sušači rješavaju ovaj problem jer mogu postići točku rosišta pod pritiskom od -40°C u kompaktnom paketu montiranom na vozilo. Mediji za sušenje obavljaju posao bez pokretnih dijelova, a ciklus pročišćavanja koristi razliku tlaka koja već postoji u kočionom sustavu. To čini sušilicu za sušenje samostalnom, pouzdanom u širokom rasponu temperatura i jednostavnom za servisiranje.
Srce sustava je uložak za sušenje. Kada se uložak zasiti ili medij počne kanalizirati, točka rosišta se podiže i vlaga probija. Zbog toga je svježi, visokokvalitetni uložak najizravniji način za održavanje zračnog sustava suhim. Razumijevanje razlike između radne i neispravne jedinice počinje poznavanjem uloge kočioni sustav isušivanja zraka u zračnom krugu vašeg vozila.
Odabir sušilice za kamion ili prikolicu svodi se na usklađivanje kapaciteta sušenja s učinkom kompresora i radnom okolinom.
Počnite s isporukom zraka bez kompresora. Sušilica mora podnijeti najveći protok zraka koji kompresor može proizvesti pri nazivnom tlaku. Premala sušilica se prečesto regenerira, ima veći pad tlaka i propušta vlagu ranije. Prevelika sušilica košta više i zauzima dodatni prostor, ali rijetko predstavlja problem.
Većina zračnih sustava komercijalnih vozila radi između 8,5 i 12,5 bara. Sušilica mora biti dimenzionirana za maksimalni tlak sustava, a ventil za ispuštanje mora biti dimenzioniran za taj raspon tlaka. Za vozne parkove koji rade u hladnim regijama preporučuje se sušilica s ugrađenim grijačem. Grijač sprječava smrzavanje ventila za pročišćavanje i nepovratnog ventila na izlazu i pomaže regeneraciju pri niskim temperaturama okoline. Većina sušilica za kamione koristi grijač od 12 V ili 24 V koji se aktivira kada je paljenje uključeno.
Na kraju, pogledajte konfiguraciju priključka i položaj ugradnje. Ulazni, izlazni i ispušni otvori sušilice moraju odgovarati zračnom vodu vozila. Ako zamjenjujete postojeću jedinicu, usporedba originalnog broja dijela je najbrži način da pronađete ispravnu zamjenu.
Sušač zraka velikog kapaciteta za kamione i traktore Ovaj potpuni sušač zraka odgovara vozilima s većom potrošnjom zraka, kao što su traktori sa zračnim ovjesom. Njegov veći volumen sredstva za sušenje podržava stabilnu kontrolu točke rosišta. Pogledajte proizvod → Za vozila s većom potrošnjom zraka, poput traktora sa zračnim ovjesom i dovodom zraka za prikolice, sušilo s većim volumenom sredstva za sušenje osigurava dulji servisni interval i stabilniju kontrolu točke rosišta tijekom cijelog ciklusa rada.
Sušač zraka s IATF certifikatom za teška vozila Ovaj sušač zraka osigurava pouzdano sušenje za gospodarska vozila. Izradio ga je iskusan proizvođač i vrijedi ga provjeriti radi zamjene ili OEM aplikacija. Pogledajte proizvod → Većina kvarova sušača daje vidljive znakove upozorenja prije nego što se utječe na kočioni sustav. Provjera ovih znakova tijekom rutinskog održavanja može spriječiti kvar na cesti.
Najčešći postupak održavanja je zamjena uloška za sušenje zraka. Većina proizvođača preporučuje interval od 12 do 24 mjeseca, odnosno između 100.000 i 200.000 km. U područjima visoke vlažnosti ili na vozilima s pretokom ulja, skratite taj interval. Pojedinosti o dimenzioniranju i odabiru zamjenskih elemenata opisane su u našem vodiču za patrone za sušenje zraka . Ako je samo tijelo sušilice napuknuto ili je grijač pokvaren, možda je potrebno zamijeniti cijeli sklop; u tom slučaju uskladite montažu, veličinu priključka i napon s originalnim brojem dijela.
Većina proizvođača preporuča svakih 12 do 24 mjeseca ili između 100.000 i 200.000 km, što god prije nastupi. Vozni parkovi koji rade u uvjetima visoke vlažnosti ili u prašnjavim okruženjima trebaju skratiti interval. Ako kompresor pokazuje znakove prenošenja ulja, zamijenite uložak odmah nakon popravka kompresora.
Za opći rad izvan ceste, -20°C je minimalna preporučena točka rosišta pod pritiskom. Za flote koje voze u hladnim klimatskim uvjetima, sušač ocijenjen na -40°C pruža dovoljnu rezervu za sprječavanje kondenzacije i smrzavanja čak i nakon dugih noćnih zaustavljanja.
Radit će neko vrijeme, ali šteta je kumulativna. Vlaga se kondenzira u spremnicima, nagriza unutrašnjost ventila, smrzava se u vodovima zimi i ispire mazivo iz komora opružnih kočnica. Popravci koji proizlaze iz toga, a da ne govorimo o zastoju i sigurnosnom riziku, koštaju mnogo puta više od cijene sušilice.
Ulje dolazi iz kompresora. Istrošeni klipni prstenovi, brtve vratila koje cure ili začepljeni filtar za usis zraka propuštaju ulje u struju komprimiranog zraka. Ulje oblaže kuglice sredstva za sušenje i blokira pore, tako da sredstvo za sušenje više ne može uhvatiti vodenu paru. Kompresor se mora popraviti prije ugradnje novog uloška ili će se novi uložak jednako brzo pokvariti.
Zdrava sušilica proizvodi jedan oštar ispuh zraka u trajanju od jedne do tri sekunde kada se kompresor oslobodi. Ako pulsa nema, slabiji je od uobičajenog ili je kontinuiran, ventil za pročišćavanje je blokiran, regulator ne radi pravilno ili je volumen pročišćavanja premali za regeneraciju.
Sušač komprimiranog zraka je nevidljiva komponenta u smislu da ona koja radi ne zahtijeva pozornost. Nalazi se između kompresora i spremnika, tiho snižavajući točku rosišta u svakom ciklusu. Razumijevanje kako radi daje vam dijagnostičku prednost: znate zašto je puls pročišćavanja bitan, zašto se uložak istroši i zašto vlaga u provjeri odvoda nikad nije mali problem. Gledajte pročišćavanje, ispraznite spremnike, zamijenite uložak prema rasporedu i odaberite dijelove koji odgovaraju snazi kompresora i klimi u kojoj vaša vozila rade. To je razlika između sustava zračnih kočnica koji radi tijekom zime i onog koji zakaže u najgorem mogućem trenutku.